一体化除杂罐的制作方法

本实用新型涉及环保生产设备，特别是涉及一种钢铁行业利用酸洗废酸和酸洗污泥生产铁黑过程中，产生的氯化铵废液生产无水氯化铵时的除杂设备，主要用于去除氯化铵母液中所含的铁、锌、钙、镁等金属离子，保证生产的无水氯化铵的产品质量。

背景技术：

在利用钢铁行业酸洗废酸和酸洗污泥用于生产铁黑颜料过程中，需要投加大量氨水用于调节体系pH值，由此当铁黑工序除杂时会产生大量氯化铵废水，浓度可达10-14%左右，该氯化铵废水对环境危害巨大，必须得到有效的处理。目前，对如此高浓度含氨废水没有有效的去除手段，只能采用蒸发结晶技术将氯化铵废水转化为无水氯化铵产品。但由于生产铁黑的原料酸洗废酸中含有很多金属类杂质，如果不采取有效的除杂手段而进入无水氯化铵产品中，则会直接影响氯化铵产品的纯度及其他产品指标，造成产品价值低廉甚至销售困难的情况。因此，必须采用有效的手段将氯化铵母液中的金属离子杂质去除。

在去除氯化铵母液金属离子杂质所进行的前处理时，需要对氯化铵母液进行调节pH至、投加沉淀剂、反应和过滤等步骤，以达到初步去除金属离子的目的，并且调节pH至有利于后续蒸发结晶的进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提出一体化的氯化铵废水除杂罐，为利用钢铁行业酸洗废酸和酸洗污泥生产铁黑颜料时产生的氯化铵废水提供一个高效和自控程度高的一体化除杂罐。本实用新型的技术方案是：

一体化除杂罐，其特征在于该除杂罐罐体内包括调节区、氧化区、混合区、过滤区和回调区；

所述的调节区2位于除杂罐左侧，竖向分三个分区，每个分区设置一台调节区搅拌器10，并每个分区右下角设置在线调节区pH计14，用于调节进水pH值，使其满足后续絮凝的要求；

氧化区3位于除杂罐左下角，氧化区内设置一台搅拌器11，并在右下角设置氧化区ORP15对氧化情况进行在线监测，用于将废水中需要氧化的物质进行氧化处理；

混合区4位于除杂罐中间下部两个分区，每个分区设置两台混合区搅拌器12，将加入的沉淀剂与废水中的金属离子进行充分混合反应，并且向区内投加絮凝剂，保证形成金属沉淀的微小絮体转化成较大絮体，便于后续的去除；

过滤区5位于除杂罐左侧设置帘式膜组件6进行固液分离，除杂罐底部设置沉泥斗7用于排泥，其作用是利用帘式膜组件6的分离作用将前步生成的絮体进行高效的分离，保证出水不含悬浮物；

回调区8位于除杂罐中间上部两个分区，设置两级回调区搅拌13，并每个分区右下角设置回调区pH计16，用于检测出水pH值，不满足要求时进行pH值的回调，便于后续工序的进行。

本实用新型更加详细的描述如下：

一体化除杂罐系统，罐体内包括调节区、氧化区、混合区、过滤区和回调区。所述的除杂罐考虑到氯化铵废水中含有大量氯离子，会产生氯点腐蚀情况，因此采用玻璃钢材质。调节区为三级调节并带搅拌，并设置在线pH计对调节进行控制；氧化区设置搅拌，并设置ORP对氧化情况进行在线监测；混合区设置两级搅拌，将加入的沉淀剂与废水中的金属离子进行充分混合反应，并且向区内投加絮凝剂，保证形成金属沉淀的微小絮体转化成较大絮体，便于后续的去除；过滤区设置帘式膜组件进行固液分离，底部设置锥斗用于排泥；回调区设置两级搅拌，调节除杂后的pH满足后续工艺要求，区内设置在线pH计对调节进行控制。

本实用新型主要解决了氯化铵母液中含有的金属离子杂质的高效去除问题，重点考察了一体化除杂罐在运行过程中各个分区的实际作用和对铁、锌、钙、镁等金属离子的去除效果，主要的难点在于pH值调节到去除杂质的适宜范围和氧化剂的投加量，为此先后考察了pH计在线监测与加药系统的连锁控制情况加金属离子的去除率、氧化剂投加量与亚铁离子去除率等条件。

与现有技术相比，本实用新型集成了调节pH、混合反应、絮凝、过滤和回调功能与一体，并且提高了系统的自动化程度，具备如下有点：⑴整体布局合理，调节pH、混合反应、絮凝紧密连接，不存在因管道内停留时间过程导致的絮体破碎情况；⑵采用多级调节pH值措施，确保废水中金属离子能够在适宜的pH值条件下发生反应，形成的沉淀完全，金属离子得到有效的去除；⑶在pH调节区、氧化区和回调区均设置在线仪表，实现除杂过程的自动控制，保证除杂效果；⑷将传统的沉淀池技术与新的膜处理技术相结合，解决传统沉淀池技术出水水质不稳定的确定和膜处理技术污泥储存的问题。

附图说明：

图1、本实用新型的结构平面示意图；

图2、本实用新型的结构剖面示意图；

图中： 1、进水口；2、调节区；3、氧化区；4、混合区；5、过滤区；6、膜组件；7、锥斗；8、回调区；9、出水口；10、调节区搅拌器；11、氧化区搅拌器；12、混合区搅拌器；13、回调区搅拌；14、调节区pH计；15、氧化区ORP；16、回调区pH计。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本实用新型。除非特别说明，本实用新型中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本实用新型的范围，本实用新型的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本实用新型实质和范围的前提下，对这些实施方案中的各种改变或改动也属于本实用新型的保护范围。本实用新型的一体化除杂罐实例描述如下：

实施例1

一体化除杂罐，其特征在于该除杂罐罐体内包括调节区、氧化区、混合区、过滤区和回调区；

所述的调节区2位于除杂罐左侧，竖向分三个分区，每个分区设置一台调节区搅拌器10，并每个分区右下角设置在线调节区pH计14，用于调节进水pH值，使其满足后续絮凝的要求；除杂罐考虑到氯化铵废水中含有大量氯离子，会产生氯点腐蚀情况，因此采用玻璃钢材质。

氧化区3位于除杂罐左下角，氧化区内设置一台搅拌器11，并在右下角设置氧化区ORP15对氧化情况进行在线监测；

混合区4位于除杂罐中间下部两个分区，每个分区设置两台混合区搅拌器12，将加入的沉淀剂与废水中的金属离子进行充分混合反应，并且向区内投加絮凝剂，保证形成金属沉淀的微小絮体转化成较大絮体，便于后续的去除；

过滤区5位于除杂罐左侧设置帘式膜组件6进行固液分离，除杂罐底部设置沉泥斗用于排泥，其作用是利用帘式膜组件的分离作用将前步生成的絮体进行高效的分离，保证出水不含悬浮物；

回调区8位于除杂罐中间上部两个分区，设置两级回调区搅拌13，并每个分区右下角设置回调区pH计16，用于检测出水pH值，不满足要求时进行pH值的回调，便于后续工序的进行。

实施例2

利用钢铁行业酸洗废盐酸和酸洗污泥生产铁黑颜料后，排放的含氯化铵废水中，氯化铵浓度12%，含有杂质的浓度为：铁离子约1500mg/L；锌离子约600mg/L；钙离子约2000mg/L。废水经提升泵提升后，由1进入一体化除杂反应罐，根据调节区一段的pH至判断进水的酸碱度，从而反馈中控信号控制向废水中的投加量，根据计算，一段调节区负责粗调pH，避免因pH计检测的滞后性产生的pH值调节过度情况。调节区的二段和三段根据pH计监测数据进行微调pH值，使得后续沉淀反应在适宜的pH值条件下进行，金属离子杂质沉淀完全。在pH值调节完成后进入氧化区，在本段通过向废水中投加氧化剂，使废水中+2价的亚铁离子完全氧化成+3价的铁离子，使铁离子能够沉淀完全，通过本区ORP仪表确定氧化剂的投加量。氧化完成后进入混合区，混合区分为两段，第一段向废水中投加沉淀剂使金属氧化物转化为沉淀形式的小絮体；第二段向废水中投加助凝剂使小絮体转化为较大絮体，一方面可以促进过滤效率，另一方面可以对后续膜组件起到保护作用，防止小絮体堵塞膜孔。混合区反应完成后，进入过滤区，通过帘式膜的高效固液分离作用，将形成的金属沉淀物有效去除，净化氯化铵废水。截留下的金属沉淀物通过重力和膜的反洗两方面作用沉淀于除杂罐的斗底，定期外排。为保证后续氯化铵废水的蒸发结晶工序能够顺利进行，必须对经过过滤后的废水进行回调pH值，因此经过过滤后，废水经出水泵进入回调区，根据回调区pH计确定药剂投加量，满足要求后进入后续蒸发结晶工序。整个过程全部远程控制，不需要人工参与。